题目内容
【题目】有一硫酸与硝酸的混合溶液,取出10mL加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀;滤液与4.0molL﹣1NaOH溶液反应,用去35mL碱液时恰好完全中和.试求:
(1)混合液中H2SO4、HNO3的物质的量浓度各是多少?
(2)另取10mL原混合液,加入3.2g铜粉共热时,在标准状况下收集到气体的体积为多少毫升?
【答案】
(1)解:硫酸与硝酸的混合溶液,取出10mL加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀为硫酸钡,
硫酸根守恒,则:n(H2SO4)=n(BaSO4)=
=0.04mol,故原溶液中硫酸浓度为:c(H2SO4)=
=4mol/L;
滤液中氢离子物质的量不变,与4.0molL﹣1NaOH溶液反应,用去35mL碱液时恰好完全中和,酸与氢氧化钠恰好反应中H+与OH﹣1:1反应,则n(HNO3)+2(H2SO4)=n(NaOH),即:n(HNO3)+2×0.04mol=0.035L×4mol/L,
解得:n(HNO3)=0.06mol,
故原溶液中c(HNO3)=
=6mol/L,
答:混合液中H2SO4、HNO3的物质的量浓度分别为4mol/L、6mol/L
(2)解:6.4g铜粉物质的量为:n(Cu)=
=0.05mol,
溶液中氢离子的物质的量为:10×10﹣3×(4×2+6×1)mol=0.14mol,根据离子方程式:
3Cu | + | 8H+ | + | 2NO3﹣ | = | 3Cu2+ | + | 2NO↑ | + | 4H2O |
3mol | 8mol | 44.8L | ||||||||
0.05mol | 0.14mol | V |
0.1mol铜完全反应消耗氢离子的物质的量为:0.05mol×
≈0.133mol,氢离子过量,生成NO的量需要按照铜的物质的量计算,
则生成一氧化氮的体积为:V=
≈0.75L=750mL,
答:在标准状况下收集到气体的体积为750mL
【解析】(1)酸与硝酸的混合溶液,取出10mL加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀为硫酸钡,根据n=
计算硫酸钡的物质的量,再根据硫酸根守恒n(H2SO4)=n(BaSO4),滤液中氢离子物质的量不变,与4.0molL﹣1NaOH溶液反应,用去35mL碱液时恰好完全中和,酸与氢氧化钠恰好反应,H+与OH﹣1:1反应,故n(HNO3)+2(H2SO4)=n(NaOH),根据c=
计算硫酸、硝酸的物质的量浓度;(2)发生3Cu+8H++2NO3﹣═3Cu2++4H2O+2NO↑,根据反应的离子方程式计算判断反应的过量问题,根据不足量的物质计算生成NO的体积.